Труды 4-й РНКТ (2006). Том 1. Пленарные и общие проблемные доклады. Доклады на круглых столах.

Васильев Л.Л., Журавлев А.С., Шаповалов А.В.
Теплообмен при фазовых переходах жидкости в мини-каналах с пористым покрытием теплонагруженной стенки.

Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, Минск, Беларусь

Аннотация

Представлены результаты исследования теплообмена при кипении и испарении сжиженного пропана на одиночных горизонтальных трубах (гладких и с пористым покрытием). Получены данные на затопленной и частично затопленной трубе с пористым покрытием в большом объеме и в условиях ограниченного пространства (в кольцевых мини-каналах шириной от 0,1 до 2 мм). При парообразовании в пористом покрытии трубы, помещенной в цилиндр с образованием коаксиального мини-канала, имели место особенности микро- и минимасштабных эффектов теплообмена. По данным экспериментов, при тепловых нагрузках менее 50 кВт/м2 наличие кольцевого мини-канала способствует повышению интенсивности теплообмена до 2,5 - 3 раза по сравнению с процессом в большом объеме.

Заключение

При испарении жидкости в пористой структуре, спеченной из медного порошка, явление тепловых микротрубок способствует повышению коэффициентов теплообмена в 8-10 раз по сравнению с кипением на гладкой трубе в большом объеме. Наличие микромасштабного эффекта увеличивает эффективность охлаждающей системы при более высокой степени ее компактности. Двухфазный теплообмен в кольцевом мини- зазоре в сочетании с устойчивым процессом парообразования в порах покрытия теплоотдающей трубы создают условия для возникновения конвекции Марангони без приложения дополнительной энергии, что способствует повышению интенсивности теплообмена. Совокупность явления тепловых микротрубок внутри пористой структуры и вынужденного двухфазного конвективного потока в кольцевом миниканале можно рассматривать как эффективный механизм, применимый в современных системах охлаждения компонентов электроники.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Крюков А.П., Левашов В.Ю., Шишкова И.Н. Течения парогазовых смесей в микро- и наносистемах при наличии испарения-конденсации.